為什么需要漏電開關(guān)
我們先來分析一下,如果沒有漏電開關(guān)、只有空開,漏電了會(huì)怎么樣?
如下圖所示:假設(shè)該單相設(shè)備發(fā)生漏電,那么火線電流就會(huì)通過設(shè)備外殼流向PE線,由于PE線和N線在變壓器那是連接在一起的。此時(shí),相當(dāng)于火線和零線直接聯(lián)通,漏電電流變成了短路電流,迫使空開因?yàn)殡娏鬟^大而跳閘,從而避免人接觸到漏電設(shè)備觸電。
把這種系統(tǒng)叫作接零保護(hù)系統(tǒng),現(xiàn)在一般的工廠、寫字樓、小區(qū)都是采用這種供電系統(tǒng)。(注意不是接地保護(hù)系統(tǒng)喲!)
既然一漏電,空開就會(huì)跳閘,那為什么還需要漏電開關(guān)呢?畢竟漏電開關(guān)比空開貴那么多!這是因?yàn)檫€有另外一些情況,那就是如果用電設(shè)備漏電不嚴(yán)重的時(shí)候,空開并不一定會(huì)跳閘。
比如,當(dāng)用電設(shè)備漏電不嚴(yán)重的時(shí)候,火線和設(shè)備外殼之間相當(dāng)于串聯(lián)了一個(gè)接觸電阻。由于接觸電阻的作用,火線和地線之間的電流被限制了,不足以迫使空開跳閘。如果此時(shí)人接觸到漏電設(shè)備外殼,依然會(huì)發(fā)生觸電事故。
也就是說,當(dāng)設(shè)備漏電嚴(yán)重的時(shí)候,接零保護(hù)系統(tǒng)可以讓空開因?yàn)殡娏鬟^大而跳閘,從而避免人摸到帶電設(shè)備而發(fā)生觸電。當(dāng)漏電不嚴(yán)重的時(shí)候,因?yàn)榛鹁€和外殼之間有接觸電阻限流,空開沒辦法自動(dòng)跳閘斷電,這個(gè)時(shí)候就需要借助漏電開關(guān)。
漏電開關(guān)原理
漏電開關(guān)是利用零序電流互感器檢測(cè)零線和火線電流大小是否相等來判斷是否漏電。線路正常工作時(shí),火線和零線電流大小相等、方向相反,它們電流矢量和為零,零序互感器感應(yīng)不到電流。當(dāng)設(shè)備發(fā)生漏電時(shí),有一部分電流通過PE線溜走;那么火線和零線電流大小不相等,它們的矢量和不為零,零序互感器感應(yīng)到不平衡電流,從而讓開關(guān)跳閘斷電。
所以設(shè)備絕緣損壞時(shí),只要有輕微漏電,漏電開關(guān)都會(huì)跳閘(前提是漏電電流超過30mA)。
為什么不采用兩個(gè)漏電開關(guān)串聯(lián)增加安全性呢?
- 家庭線路一般都有兩級(jí)開關(guān),一級(jí)是總開關(guān)、下級(jí)開關(guān)是各回路的分開關(guān)??傞_關(guān)一般都采用空開,而下級(jí)開關(guān)則根據(jù)實(shí)際情況決定是否采用漏電開關(guān)。
- 如果發(fā)生嚴(yán)重漏電故障,正常情況下不管是空開還是漏電開關(guān)都會(huì)跳閘斷電;所以就算漏電開關(guān)壞了,那總開關(guān)(空開)也會(huì)跳閘。
- 如果發(fā)生輕微漏電故障,正常情況下空開不會(huì)跳閘、漏電開關(guān)會(huì)跳閘;如果漏電開關(guān)壞了,那么漏電設(shè)備外殼會(huì)帶電;但是由于有PE線的作用,設(shè)備外殼電壓會(huì)比220V低很多,人在干燥的情況下完全可以擺脫。
熱水器等用電設(shè)備本身就有很完善的安全措施(漏電插頭、防電墻等)
如果采用兩個(gè)漏電開關(guān)串聯(lián),雖然能增加一定的安全性,但是多一個(gè)開關(guān),線路就多一個(gè)潛在故障點(diǎn)。(比如接線端子松了等情況)
增加了成本和電箱體積。
注意:合格的PE線在家庭用電中是非常重要的!
地線可以把漏電電流上升為短路電流,從而迫使空開跳閘;還可以給漏電設(shè)備提供漏電回路,讓漏電開關(guān)跳閘(如果沒有地線,人觸電了漏電開關(guān)才會(huì)跳閘);在開關(guān)失靈不跳閘的情況下,限制漏電設(shè)備外殼對(duì)地電壓,降低危險(xiǎn)性。
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